粉煤灰综合利用生产项目可行性研究报告【项目样本案例/1211】

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      政策背景
      国家规划和产业政策支持
      （1）《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》 
      为继续抓住和用好我国发展的重要战略机遇期、促进经济长期平稳较快发展，夺取全面建设小康社会新胜利、推进中国特色社会主义伟大事业，国家特制订《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》（以下简称《规划纲要》。其中在《规划纲要》中明确指出：
      改造提升制造业。制造业发展重点是优化结构，改善品种质量，增强产业配套能力，淘汰落后产能。发展先进装备制造业，调整优化原材料工业，改造提升消费品工业，促进制造业由大变强。 
      本项目属于建材行业，有利于促进制造业由大变强。符合《规划纲要》中提出的“改造提升制造业。制造业发展重点是优化结构，改善品种质量，增强产业配套能力，淘汰落后产能。发展先进装备制造业，调整优化原材料工业，改造提升消费品工业，促进制造业由大变强。”的要求。因此，本项目是切实可行的。
      （2）《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》
      为全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化建设，国务院制定了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》（以下简称《规划纲要》）。
      其中在重点领域中明确提出：
      制造业是国民经济的主要支柱。我国是世界制造大国，但还不是制造强国；制造技术基础薄弱，创新能力不强；产品以低端为主；制造过程资源、能源消耗大，污染严重。
      发展思路：(2)积极发展绿色制造。加快相关技术在材料与产品开发设计、加工制造、销售服务及回收利用等产品全生命周期中的应用，形成高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺。制造业资源消耗、环境负荷水平进入国际先进行列。(3)用高新技术改造和提升制造业。大力推进制造业信息化，积极发展基础原材料，大幅度提高产品档次、技术含量和附加值，全面提升制造业整体技术水平。
      本项目生产的产品有效节约制造过程的资源、避免了能源消耗大，污染严重的问题。因此,本项目生产开发的产品符合《规划纲要》中提出的“用高新技术改造和提升制造业。大力推进制造业信息化，积极发展基础原材料，大幅度提高产品档次、技术含量和附加值，全面提升制造业整体技术水平”的要求。
      我国粉煤灰综合利用现状及前景分析
      我国是煤炭资源丰富的国家，是世界最大的煤炭生产国和煤炭消费国。以煤为燃料的火力发电发展迅速，发电量达1.3亿千瓦小时，其中火力发电占79.6%，由此而产生的粉煤灰排放量逐年增加，至2002年底，全国粉煤灰排放量1.6亿吨，粉煤灰的堆存量达8亿多吨，占地20多万亩，粉煤灰的处置受到整个社会的关注。因此，自从1978年国家把它确立为资源综合利用突破口以来，如何对粉煤灰资源进行合理有效的利用，成为我国经济和社会发展的一项长远战略方针。
      粉煤灰是火山灰质材料，它具有潜在活性高，矿物体化学稳定性好，颗粒细，有害物质少，可以改善混凝土或砂浆物理性能等优点。综合利用粉煤灰能够改善生态环境、变废为宝、节约能源，具有显著的社会效益、环境效益、经济效益，是一项利国、利民、利企业的工作，符合保护土地，合理开发自然资源的基本国策。
      目前， 国内粉煤灰综合利用已走上快速发展的轨道，利用领域已扩展到冶金、建材、交通、化工、矿山、水利、农业等10多个行业，综合利用技术形成高、中、低三个层次，正在实现"以储为主"向"以用为主"的方式过渡，以大用灰量项目的推广应用和高新技术开发应用相结合逐步实现工程化、产业化发展格局，部分主要的综合利用途径如下： 
      1、粉煤灰、石灰稳定粒料路面基层技术
      粉煤灰、石灰稳定粒料路面基层技术也称二灰稳定路面基层技术，它是以粉煤灰、石灰、粘土、水泥、煤矸石等为原料的路面修筑新技术，它的特点是路面基层强度高、板体性好、水稳性好、抗冻性强、施工方便，且造价低廉，与泥灰结碎石基层相比，每公里造价按9500平方米/30厘米厚度计算，可节省投资5万余元。以路面的使用寿命计算，二灰稳定路面基层技术的路面结构寿命达15年，而泥灰结碎石只能用5~6年。每千平方米矸石基层较碎石基层节约工程费用5300元，每公里（按9500平方米计）可节省投资5万余元，每公里用灰量可达1千吨，是经济、环境、社会效益显著的大用灰量项目。
      2、GRC轻质多孔墙板技术
      GRC轻质多孔墙板是以粉煤灰、低碱水泥、膨胀珍珠和抗碱玻璃纤维为主要原料，加入一定比例的外加剂，采用当今先进的叠模生产工艺，经过搅拌、振动、浇注、抽芯、养护、脱模等工序制作而成。它具有重量轻、强度高、防潮保湿、隔热、隔音、阻燃等特点，广泛用于高层、超高层建筑的分室、分户及厨房、卫生间等非承重部位。该产品粉煤灰利用量达50%以上，是目前建筑业广泛使用的墙材新产品。
      3、粉煤灰高强度装饰砖、装饰砌块
      粉煤灰装饰砖、装饰砌块是一种新型墙面、路面和墙体用材料，可用各种材料制成，包括水泥、砂子、石子或树脂、石粉等等。其中以水泥、粉煤灰为主料制成的产品性能最好，它成本低，强度高、原料来源广、发展前途大、装饰美观，可制成仿天然材料装饰砖、现代风格图案装饰砖和点缀装饰砖等。广泛用于内外墙面装饰、内外墙承重型和非承重型墙体装饰、城市甬道、人行道路美化。
      该项目投资少、见效快、生产中只需普通混凝土搅拌机和特种模具。其中特种模具可自行制作，一次制模可使用数年。 
      4、粉煤灰在混凝土中的应用
      粉煤灰作为一种优质的活性掺和料，以其碳化性、胶凝性、体积稳定性、耐久性良好的特点，已被广泛地应用于各种混凝土工程中，粉煤灰的合理掺入不仅可以显著改善混凝土的强度、耐久性及工作性能，而且由于水泥用量的减少，对降低工程造价，节约能源等都具有可观的效果，仅此一项节约就可以使混凝土的单方造价降低约3%左右。大量试验证明：粉煤灰混凝土需要在较低的水灰比和适宜的掺量条件下，才能体现其良好的性能。粉煤灰取代20%~35%的水泥，采用适宜的超量系数，水胶比在0.3~0.4时，可以制备具有优良耐久性的高性能混凝土。
      在混凝土中掺加大量粉煤灰可以带来如下环境效益：
      （1） 能节省15%~40%的水泥，从而减少大量能源消耗和温室气体CO2。
      （2） 可节约用砂15%~20%。
      （3） 合理地利用粉煤灰对于保证能源工业的可持续发展，节能降耗，实现工业的可持续发展都具有非常重要的作用。
      5、粉煤灰、煤矸石烧结砖
      该项目利用粉煤灰、煤矸石的总量在90%左右，不仅利用量大，而且是我国墙体改革的重要推广项目，在我国已建以双鸭山为基础的多个生产基地，也是电厂实行"三同时"政策的首选项目，具有极为可观的推广应用前景。
      6、粉煤灰水泥 
      采用"两高三分超细法"新工艺生产早强型粉煤灰硅酸盐水泥技术是现今工艺最合理，技术最成熟的粉煤灰水泥生产技术。它的特点是：
      （1）成功地解决了粉煤灰早期强度低，凝结时间长的问题。
      （2）采用两点掺入三分法利用，粉煤灰利用量大掺量高达40%，效益显著。
      （3）使熟料高强，快凝，从技术上来说是一个突破。
      （4）解决了代塑性生料同样烧出优质熟料的重大问题。
      （5）采用干法排灰，粉煤灰分制堆放均化和使用高细粉磨是"两高三分超细法"的重大技术措施。
      7、粉煤灰硅铝铁合金冶炼技术
      该技术是在高温下用碳将粉煤灰中的SO2、AL2O3、Fe2O3等氧化物的氧脱出，并除去杂质制成硅、铝、铁三元合金或硅、铝、铁、钡四元合金，作为热法炼镁的还原剂和炼钢的脱氧剂。此技术粉煤灰利用率高、成材低、市场大，可显著提高金属镁的纯度和钢的质量。主要原料为粉煤灰、焦炭，其次为高铝矾土和黑毛土。主要生产设备为三相自焙电极，1800KVA矿热炉和压球机等。
      8、粉煤灰磁化肥
      粉煤灰的组成中有70%~90%为无定型的铁铝硅酸盐，其余为石英、赤铁矿、磁铁矿及1%~2%未被燃烧的碳。它几乎含有自然界所有化学元素，其中铝、铁、钙、钾、钠、硅、镁含量最高，营养源丰富。氮、磷、钾是化肥的三大元素，而锰、锌、铜等微量元素是构成酶或一些维生素的组成部分，硼和铜则能提高作物抗寒、抗旱和抗病虫害的能力。
      粉煤灰磁化肥的生产和应用的理论依据是土壤磁学，磁生物学和作物生长营养学。粉煤灰经高强磁化和激活，具有其独特的剩磁作用，能有效地刺激作物对各种营养成份的吸收率，活化土壤中微团粒结构的形成，克服长期使用单元素化肥所造成的土壤板结和酸化。主要生产设备包括干燥除杂系统、配料系统、磁化系统和造粒系统。
粉煤灰磁化肥技术成熟，工艺设备简单，能耗低，原料充足，掺灰量大，增产效果明显。
      9、高强轻质耐火砖
      高强轻质耐火砖是以燃煤电厂粉煤灰中选取的空心漂珠为主要原料，经合理配制、高温烧结、精制而成的耐材制品。它可广泛用于冶金、机械、石油、化工、电力、电炉、锅炉、船舶、建材等行业的热工设备上，具有重量轻、耐火度高、抗压强度大、导热系数低、隔热性能佳、表面活性大等优点，是热工机械节能降耗，提高热效率必不可少的产品。
      10、粉煤灰在塑料、橡胶等方面的应用。
      粉煤灰在此主要作为添加剂来使用，可以不断扩大粉煤灰的高值利用领域。粉煤灰的高新技术的研究如：粉煤灰复合高温陶瓷涂层技术、粉煤灰微珠复合材料、粉煤灰微珠细末分离技术等。
      11、粉煤灰利用专用设备的研究开发和粉煤灰利用管理体系研究
      着重开展自动化程度高质量稳定的粉煤灰利用专用设备，提高粉煤灰利用的技术装备水平。开展粉煤灰综合利用工程技术经济性和系统性理论研究，制定合理的粉煤灰综合利用产品标准、技术规程、质量管理体系。
      其它在矿山领域的利用如粉煤灰矿井填充、井下注浆灭火、喷护水泥等综合利用技术都是用灰量大的项目，粉煤灰生产岩棉及制品等方面都是较为可行的综合利用技术。
      总之，粉煤灰利用技术是一项综合性、边缘性科学技术，其技术的可持续发展，依赖于其它学科的最新进展。若能合理利用，则既能够用来化解粉煤灰所带来的环境问题，又能够将其作为一个新兴的资源以发展多种实用性产品，其前景是非常美好的。